Что такое биопсия полярного тельца? Нобель в помощь биопсии полярного тельца. Эксперименты с оптическим пинцетом. Геномное секвенирование. ЭКО и овариальный резерв.

Что такое биопсия полярного тельца? Нобель в помощь биопсии полярного тельца. Эксперименты с оптическим пинцетом. Геномное секвенирование. ЭКО и овариальный резерв.

Большая статья, о которой я говорил – журнал «Reproduction» за этот год, автор Гриффин, всем, кто интересуется этой проблемой, я бы советовал эту статью посмотреть. Сайт международной организации по преимплантационной генетической диагностике. Обратите внимание, что исполнительным директором этой организации является Анвер Кулиев, друг Юрия Верлинского, которого Верлинский пригласил работать, ещё будучи в Советском Союзе. И когда Верлинский начал программу по преимплантационной генетической диагностике, он пригласил Анвера Кулиева, и сейчас он продолжает дело Верлинского, возглавляет институт в Чикаго.

Юрий Верлинский ещё в начале своей деятельности в Америке говорил, что для того, чтобы понять, какого качества будет эмбрион, можно использовать первое и второе полярное тельце для исследований. И он успешно экспериментировал, но методика распространилась больше в Европе, чем в США и совершенно не распространена в России. Поэтому я хочу обратить ваше внимание на эту статью, которая вышла несколько лет назад.

Что такое биопсия полярного тельца?

Биопсия полярного тельца в этой большой, хорошей статье подробно разбирается. Что это такое, как она делается и почему она может быть использована. Потому что представьте себе – пациентки старшего репродуктивного возраста безусловно могут иметь анеуплоидные эмбрионы и в случае, если плохой сперматозоид попадёт внутрь яйцеклетки. Но все же основная часть анеуплоидий, которые ассоциируют с возрастом, связана с тем, что анеуплоидия идёт внутри самой яйцеклетки. И если мы используем биопсию полярного тельца, мы тогда можем достаточно уверенно говорить о том кариотипе, который будет у яйцеклетки.

Допустим у пациентки 41-42 лет мы получили 2-3 яйцеклетки, из них одна хорошая, а две плохих. Но две плохих яйцеклетки точно будут давать анеуплоидные эмбрионы и с такими яйцеклетками нет смысла работать. А если у такой пациентки будет набрано 2-3-4 яйцеклетки с хорошим кариотипом, который определяется с помощью биопсии полярного тельца, то тогда соответственно эти эмбрионы будут давать гораздо больший вариант выживаемости. Мы не будем знать какой сперматозоид, он может попасть и неадекватный, тогда мы получим анеуплоидию, связанную со сперматозоидом. Но хорошие яйцеклетки мы можем отобрать с помощью биопсии полярного тельца.

Важные аспекты процедуры биопсии

Биопсия полярного тельца является гораздо более тонкой и сложной процедурой, чем та биопсия, которая используется для преимплантационной генетической диагностики сейчас. Почему? Потому что если, допустим, мы попытаемся взять второе полярное тельце слишком рано, те нити, которые соединяют два хромосомных набора, хромосомный набор полярного тельца и хромосому яйцеклетки, могут не разорваться. Между полярным тельцем и яйцеклеткой могут быть незакрывшиеся цитогенетические перемычки и мы можем при такой биопсии вытащить хромосомы яйцеклетки и искусственно создать анеуплоидию. И поэтому такую биопсию нельзя брать сразу. Нужно подождать хотя бы час после забора яйцеклетки.

Второй момент, который тоже сложен, заключается в том, что если такую биопсию сделать слишком поздно, то внутри полярных телец уже может происходить распад хромосом – они слишком быстро подвергаются деградации. И мы получим недостоверную информацию

И третий момент, который важен, связан с тем, что всё это – и полярные тельца и сама яйцеклетка находится внутри прозрачной оболочки зоны пеллюцида. Нам нужно зайти под оболочку, чтобы аккуратно вытащить оттуда два полярных тельца, не повредив саму яйцеклетку. Технически сложно, и методика выходит в два раза дороже поскольку мы определяем сразу два кариотипа – кариотип первого полярного тельца и второго полярного тельца. Методика достаточно сложная, но тем не менее, если её правильно использовать, она является хорошей. Поэтому она используется уже достаточно большим количеством клиник в Европе, в частности в Австрии и в Германии. Многие из нас, кто был на юбилейном конгрессе, который проходил несколько лет назад в Петербурге, и те, кто слушал доклад Вильяма Файхенбера по биопсии полярного тельца, были наверняка под впечатлением от того, как достаточно хорошо можно использовать этот метод. И насколько лучше происходит результат самой процедуры ЭКО, если мы знаем, что те яйцеклетки, с которыми мы работаем у женщин старшего возраста, являются хорошими.

Нобель в помощь биопсии полярного тельца

Вы скажете – а при чём здесь футбол и Нобель? Нобелевскую премию этого года по физике получил Артур Ашкен. Это самый возрастной нобелевский лауреат за всю историю нобелевских премий, потому что профессору Ашкину в этом году исполнилось 96 лет. Темой его исследований было создание так называемой лазерной ловушки или лазерного пинцета. И суть метода заключается в том, что мы используем два вида лазера, один лазерный луч - это горячий лазер, который очень аккуратно и точно прожигает прозрачную оболочку, а дальше с помощью инфракрасного лазера со специально подобранными параметрами, которые не травмируют биологическую ткань, происходит извлечение полярного тельца.

На эту тему в статье есть достаточно много исследований, они специально подбирали вот эти параметры. Сам лазерный луч – поток энергии, который может двигать предметы. Как в фильме Тарковского «Сталкер» - сидит девочка, смотрит своими глазами на стакан, он сдвигается и наконец падает. Здесь стаканом мы не можем двигать, но полярное тельце с помощью лазерного луча можно двигать достаточно хорошо. Если мы зажимаем полярное тельце внутри лазерного луча, то без механического воздействия на само полярное тельце, мы его передвигаем и выводим за зону полярной оболочки, и оно просто падает на предметное стекло. Дальше можно его использовать, яйцеклетку используют для оплодотворения, а зона, которую нужно прожечь, получается достаточно малой и закрывается, не мешая дальнейшему процессу работы с яйцеклеткой.

Здесь я хотел показать вам статью в журнале «Вспомогательная репродукция и генетика», том 13, номер 5 за 96й год. Видите, кто из этих авторов здесь есть. Артур Ашкин. Фамилия его отца была Ашкенази, он был дантистом из Одессы. И семья переехала в Америку в 1909 году. Профессор Ашкин частично может считаться нашим соотечественником.

Эксперименты с оптическим пинцетом

Вот немецкая статья, потому что немцы проводили эти все исследования в 95м году. Они описывают, как проводили оплодотворение яйцеклеток коровы, когда использовался микролуч лазера и оптический пинцет. И оптический пинцет использовался, чтобы отрезать у сперматозоида хвостик и ввести его внутрь самой яйцеклетки. Это были исследования середины 90х.

И уже в наше время, в 2002м году вышла статья «Бесконтактная обеспеченная лазером экстракция полярного тела для префертилизационной генетической диагностики.» Это тот же самый журнал, 2002-й год и авторы примерно те же самые. Они работали уже без Ашкина. Та же самая группа авторов, но они работали с человеческими яйцеклетками и получали бесконтактным путём полярные тельца, которые использовались для работы. Я очень благодарен Шведской академии за то, что они привлекли внимание к этому методу и надеюсь, что эта Нобелевская премия по физике, которая напрямую касается процедуры ЭКО, может дать толчок к возврату, к тому, чтобы использовать бесконтактные способы получения полярного тельца для оценки состояния яйцеклетки.

Геномное секвенирование – новая реальность

Мы вернёмся к яйцеклетке, но я хотел бы обратить ваше внимание – посмотрите на статью в журнале «Nature», в последнем номере. Она называется «Биобанк в Соединённом Королевстве Великобритании». Уже 500 000 человек сдали свой биоматериал для полного геномного тестирования. 500 000 человек, а в ближайшее время они хотят довести цифру до 2 млн. Есть ещё геном для 100 000 человек, есть ещё полицейские базы данных, где собирают ДНК, хотя и используют её немного разными методами. Тем не менее процент населения не самой крупной европейской страны, который сдаёт анализы для генетического тестирования для полного геномного секвенирования, очень велик.

С одной стороны это хорошо, потому что мы получаем полную информацию о том, как заболевания связаны с нашими генами, какие генные конфигурации приводят к тем или иным видам патологий внутри организма человека. Но с другой стороны, идёт исчезновение постепенное нашей генетической приватности. То есть информация о нас, даже если мы не сдаём кровь или другой биоматериал, который содержит ДНК годный для секвенирования, попадает в базы данных самых разных организаций, которые потом могут секвенировать. Я не стал показывать вам другие статьи на эту тему из США, потому что американцы являются пионерами полногеномного секвенирования, и там есть целые общественные и социальные сети, члены которых сдают биоматериал и отправляют его в лаборатории, а потом это всё публикуется и уже компьютерная обработка полученных данных приводит к тому, что мы можем находить родственников.

Громкое дело в США

В США процент белого населения, которое в основном участвует в исследованиях, уже таков, что практически любого американца можно привязать к другому человеку, обнаружить родственников, которые сдали биоматериал для геномного секвенирования. И самый громкий случай, который получил известность – дело Голден Стейт Киллера. Это Калифорния. Вы знаете, что в США каждый штат имеет определённое неофициальное название. Калифорния – это Голден Стейт (Золотой штат). Киллер-это американец, как оказалось, бывший полицейский, который убивал, насиловал, избивал женщин, в основном действовал в 70е годы. И биоматериал его хранился в базе данных вещдоков, потому что такие дела, как правило, не закрываются и не имеют срока давности. Оказалось, что тот биоматериал, который хранился, его отсеквенировали, сравнили с базами данных и поняли, что есть два человека внутри публичных баз данных, которые очень близко связаны с Киллером родственными узами. Один человек был исключен, остался другой. Когда изучили генеалогию, они напрямую вышли на то, что данный человек, уже живший совершенно спокойно со своим внуком и переставший бояться того, что его найдут, попал под серьёзное подозрение. И была отдельная история, как за ним установили наружное наблюдение и дождались, когда он выбросил банку из-под минеральной воды, из которой он пил, с частичками слюны. Из слюны была выделена ДНК, которая полностью совпала с ДНК Киллера Золотого штата, и, таким образом, был обнаружен убийца.

Юридическая сторона секвенирования генома

Но одновременно получается, что когда мы говорим о различных репродуктивных методиках, о методиках, которые связаны с усыновлением, с донорством сперматозоидов и яйцеклеток, общее полномасштабное секвенирование больших групп населения приводит к тому, что все становится открыто. Дети, которые рождаются в результате этих методик, когда они подрастут, могут потребовать узнать, кто были их биологические родители. Первой страной, которая столкнулась с такой юридической коллизией, стали США, потому что начались запросы со стороны усыновлённых детей. Началось с усыновлённых детей по поводу того, кто является их биологическими родителями. И многие штаты – там были разные решения по этим вопросам, но общая тенденция – человек имеет право знать медицинскую историю своих биологических родителей. Эта информация становится открытой и легкодоступной через публичные базы данных, где человек может найти своих родственников.

Этот вопрос, который скоро встанет очень остро, в тех программах ЭКО, которые используют донорские сперматозоиды и яйцеклетки. Получается, и в этом плане те люди, которые сдают свой биоматериал для донорства, могут оказаться под прицелом. Их могут находить и говорить: здравствуй, мама, это я. А эта мама только дала яйцеклетку.

Также находить братьев и сестер. И можно предположить, сколько этих братьев и сестёр будет находить себя, если мама сдала 200 яйцеклеток. Или даже 100. И если там четверть прижилась нормально, в общем мы видим достаточно большие сложные коллизии.

ЭКО и овариальный резерв

И если вернуться к теме, которую я запланировал – ЭКО и овариальный резерв, я хотел бы сказать следующее. Несколько лет назад я читал доклад на секции, конференции РАРЧ которая проходила в Москве. Это была секция, посвящённая овариальному резерву. И на этой секции выступал сотрудник одной из лабораторий, которая занималась получением донорских яйцеклеток для использования в программах ЭКО. И он рассказывал о том, как проходит стимуляция овуляции, гиперстимуляция яичников во вторую фазу цикла. Стимуляция овуляции, направленная не на наступление беременности, а на получение яйцеклеток.

Напоминаю, что в яичнике на каждый момент времени существует определённый пул фолликулов преантральных, которые становятся чувствительны к действию гонадотропинов. Поэтому если мы начинаем назначать слишком большие дозы гонадотропинов, то они пойдут в рост и во вторую фазу цикла, при этом как говорил докладчик, значительно уменьшается вероятность гиперстимуляции, и, по его данным, если женщина достаточно молода, на один такой цикл стимуляции овуляции, можно получать несколько десятков яйцеклеток.  3-4 цикла стимуляции и вы получите 200, даже больше яйцеклеток в год. Все зависит от того, с какой частотой проводятся циклы стимуляции.

Получается, мы получаем от одной женщины очень большое количество яйцеклеток, и если из них примерно 40% будут хорошими хромосомно, то 60% будут плохими. Не все циклы с хорошей имплантацией будут давать беременность, не все беременности будут доходить до конца. Но тем не менее, такая ситуация, когда от одной женщины появляется потомство, состоящее из нескольких десятков детей, является вполне реальным. Если будет продолжаться та тенденция, которая имеется сейчас, когда ЭКО пропагандируется как метод замены естественного оплодотворения, если будет сдвигаться возраст супружеских пар, которые хотят иметь детей, если будет сохраняться тенденция, что люди будут заниматься этой проблемой после 30-35 лет, когда шансы на получение хороших яйцеклеток снижаются, то будет расширяться применение донорских яйцеклеток. И в обществе будут появляться целые кластеры сводных братьев и сестер, которые имеют одну и ту же биологическую мать. Ситуация становится реальной и она сдвигает соотношение генов внутри популяции, потому что такого не было никогда. Достаточно ограниченное количество женщин давало начало такому большому количеству потомков.

Неравномерность потомства и распределения генетического материала

Если посмотреть ретроспективно на данные палеогенетики, они дают достаточно интересную информацию по поводу того, как неравномерно потомство возникало у наших предков. Потому что Y-хромосому легко проследить. Y-хромосома практически без изменений передается по мужской линии от отца к сыну. Она очень мало вступает в рекомбинацию, и поэтому по Y-хромосоме легко отследить своих предков по мужской линии. И если потомство по мужской линии прерывается, данная линия Y-хромосомы исчезает из популяции. Чем больше было образцов одной и той же Y-хромосомы у наших предков, тем выше вероятность, что она останется в популяции в целом. Если мы посчитаем количество предков, которое было у каждого из нас – получается двое родителей, 4 бабушки и дедушки, 8 прадедов, 16 прапрадедов и так далее. Идёт геометрическая прогрессия. И если мы посчитаем количество наших предков несколько сот лет назад, это количество доходит до миллиона по каждой линии. Понятно, что такого количества предков быть не могло.

А сам процесс созревания сперматозоидов и яйцеклеток, он достаточно консервативный. У человека кроссинговер и аутокроссинг происходит гораздо активнее, чем у других видов млекопитающих. Но посмотрите – при созревании сперматозоида, каждая хромосома рекомбинирует только один раз, и получит только кусок из материнской и отцовской хромосом, бабушки и дедушки по отношению к будущему ребёнку. А каждая хромосома яйцеклетки рекомбинирует в двух местах. Как бы перемешивание генетического материала идёт более активно. Мы передаём потомству большие куски неравномерно расположенных генов. Рождается ребёнок, вступает в брак, и к потомству примешиваются гены других линий. Таким образом часто возникает ситуация, когда через 5-6 поколений у вашего родного потомка может оказаться ни одного гена из вашего генома. Так получится, что ещё на этапе созревания яйцеклеток и сперматозоидов неравномерно пойдёт ваш материал.

Гены захватчиков в наших геномах

Поэтому в нашем геноме содержатся куски генов наших предков, но далеко не все наши предки принимают участие в нашем геноме. И когда посмотрели палеогенетики Y-хромосому, оказалось, что непропорционально представлены среди мужчин европейской части России Y-хромосомы, которые идут от монгольских князьков. Эта Орда когда она проходила, бралa наложниц, насиловалa женщин, и от них рождались дети, которые давали начало родам.

За счёт того, что у них получалось большее количество детей, чем у других людей, которые не имели такой возможности иметь детей от такого большого количества женщин, мы являемся частично носителями Y-хромосом, которые мы получили от наших насильников и захватчиков.

Наши врачи

Гамит Алена Анатольевна

Акушер-гинеколог, гинеколог-эндокринолог, гемостазиолог

Ляхерова Ольга Владимировна

Акушер-гинеколог, гинеколог-эндокринолог, гемостазиолог

Все врачи клиники


Rambler's Top100